Tuabin khí và tuabin hơi:tính toán tâng tuabin - các thông số

TÍNH TOÁN TẦNG TRUNG GIAN 1. Tầng làm việc theo nguyên lý XL hay FL. Biết trước: - p suất và nhiệt độ hơi trước tầng: p o , t o - Tốc độ dòng hơi vào, c o - p suất sau tầng, p 2 hoặc nhiệt giáng lý thuyết, h o - Lưu lượng hơi, G - Đường kính trung bình của hai dãy cánh, d 1 và d 2 - Số vòng quay, n. 2. Các thơng số cơ bản được chọn: - Lựa chọn độ phản lực: Tầng XL: ρ = 0,05 ÷ 0,25; Tầng FL: ρ = 0,5. - Chọn góc α 1 Tầng xung lực cao áp α 1 = 11 ÷ 14 o Tầng xung lực trung áp α 1 = 18 ÷ 20 o Các tầng cuối (loại phản lực) α 1 = 25 ÷ 35 o - Góc ra tương đối β 2 : Ở các tầng XL cao áp β 2 = β 1 – (3 ÷ 5) o Ở các tầng cuối β 2 = β 1 – (5 ÷ 10) o 3. Mục tiêu tính tốn: Kết quả tính toán sẽ bao gồm: chiều cao cánh (l 1 , l ' 2 , l '' 2 ) tốc độ tuyệt đối (c 1 , c 2 ) và tương đối (w 1 , w 2 ), góc của dòng (α 1 , α 2 , β 1 , β 2 ), các tổn thất, HS và CS của tầng. Hình 4-4: Sơ đồ tầng và giãn nở của hơi trong tầng a) CĐ có chiều cao cố đònh (l ' 2 = l '' 2 ) b) CĐ có chiều cao thay đổi (l ' 2 < l '' 2 ) c) Giãn nở của hơi nước 1. Tại sao phải phân phối hơi từng phần: - trong nhiều trường hợp nhất là ở các tuabin cơng suất lớn và trong tầng điều chỉnh, do lưu lượng thể tích hơi nước bé nên cánh của các tầng đầu tiên rất ngằn nêngây nên tổn thất đầu cuối cánh. Do đó để giải quyết các vấn đề đó người ta áp dụng phun hơi từng phần. bằng cách phun hơi từn phần ta có thể tăng chiểu cao cánh giảm tổn thất đầu cuối cánh tới mức thấp nhất cấp nhận được. nhưng nó lại gây ra một số tổn thất phụ. 2. Tổn thất do phun từng phần Ở các T công suất không lớn và trong tầng điều chỉnh, do lưu lượng thể tích hơi bé nên cánh của tầng công tác đầu tiên rất ngắn. Phải bố trí sự phun hơi từng phần (PHTP). H.3-11: Sơ đồ phun từng phần Bằng cách PHTP ta có thể tăng chiều cao cánh để giảm ζ đc . Tuy nhiên phát sinh những tổn thất phụ sau: a. Tổn thất do thông hơi đọng Tỉ số e : độ phun hơi. l 10 khi phun hơi toàn phần, l 1 khi PHTP. Tiết diện chảy trong hai trường hợp phải bằng nhau: eπdl 1 = πdl 10 Chiều cao cánh khi phun từng phần là: e l l 10 1 = (3.4) H.3-14: Sơ đồ dòng bò quạt trong khu vực không phun hơi H.3-15: Làm vành bao che để giảm TT do thông hơi đọng Hơi đọng: hơi chứa trong không gian bao quanh dãy CĐ bên ngoài cung phun hơi. Để di chuyển (quạt) hơi đọng trong các rãnh không được phun hơi phải mất một phần cơ năng của đóa (h. 3-12). b. TT do hơi không điền đầy ở hai đầu cung phun hơi Để đẩy hơi đọng và tạo thành xoáy phải tiêu phí NL của dòng (H. 3-14). hai đầu cung còn có sự lệch dòng do tác dụng của mép cuối các ống phun. H.3-16: Tổn thất ở hai đầu cung phun hơi Sử dụng e nhỏ sẽ giảm ζ đc , tuy nhiên TT do phun từng phần tăng. Khi tổng các TT nhỏ nhất: e tối ưu. Thường chọn e = 0,1 ÷ 0,5. PHTP chỉ có thể áp dụng cho tầng XL hay tầng có độ FL nhỏ. H.3-17: Phun hơi theo hai nhóm Với mục đích tạo sự gia nhiệt thân T đồng đều, người ta thường phun hơi theo hai hay nhiều nhóm tách biệt . Chọn góc α 1 Tầng xung lực cao áp α 1 = 11 ÷ 14 o Tầng xung lực trung áp α 1 = 18 ÷ 20 o Các tầng cuối (loại phản lực) α 1 = 25 ÷ 35 o - Góc ra tương đối. tốc độ tuyệt đối (c 1 , c 2 ) và tương đối (w 1 , w 2 ), góc của dòng (α 1 , α 2 , β 1 , β 2 ), các tổn thất, HS và CS của tầng. Hình 4- 4: Sơ đồ tầng và